Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

הזרקת חומצה אולאית חזירים כמודל עבור תסמונת מצוקה נשימתית חריפה

Published: October 26, 2018 doi: 10.3791/57783
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Anesthesiology, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University

Summary

במאמר זה, נציג פרוטוקול כדי לגרום פגיעת ריאות חריפה חזירים בזריקה במרכז-ורידים של חומצה אולאית. זהו מודל חיה הוקמה ללמוד את תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS).

Abstract

תסמונת מצוקה נשימתית חריפה היא מחלה הרלוונטיים נמרץ עם שכיחות הנעים בין 2.2% ו- 19% מהחולים נמרץ. למרות התקדמות הטיפול בעשורים האחרונים, ARDS מהחולים סובלים עדיין שיעורי התמותה בין 35 ל- 40%. יש עדיין צורך למחקר נוסף לשפר את התוצאה של חולים הסובלים ARDS. בעיה אחת היא שאין דגם אחד בעלי חיים שיכולים לחקות את pathomechanism מורכבים של תסמונת מצוקה נשימתית חריפה, אבל מספר מודלים קיימים ללמוד חלקים שונים של אותו. הזרקת חומצה אולאית (OAI)-ריאות המושרה פציעה הוא מודל ומבוססת ללמוד אסטרטגיות אוורור, הפצה מכניקה זלוף/אוורור הריאות בבעלי חיים. OAI מוביל חילוף הגזים נפגעת קשות, החמרה של הריאה מכניקה ובהפסקות של המכשול מכתשי-נים. החיסרון של מודל זה הוא הרלוונטיות מכניסטית השנוי במחלוקת של מודל זה ולצורך לגישה ורידים במרכז, אשר הוא מאתגר במיוחד במודלים של בעלי חיים קטנים יותר. לסיכום, OAI-induced לונג פציעה מובילה לתוצאות לשחזור בבעלי חיים קטנים וגדולים, ומכאן ומייצג מודל מותאם היטב עבור הלומדים ARDS. למרות זאת, מחקר נוסף יש צורך למצוא מודל זה מחקה את כל חלקי ARDS, חסרה את הבעייתיות מודלים שונים הקיימים היום.

Introduction

תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) היא תסמונת טיפול נמרץ זה בהרחבה נחקרה מאז התיאור הראשון שלו לפני כ 50 שנה1. הגוף הזה של מחקר הוביל הבנה טובה יותר של הפתופיזיולוגיה וגורם להתפתחות ARDS וכתוצאה מכך שיפור הטיפול בחולה תסריט2,3. עם זאת, התמותה בחולים הסובלים ARDS נותר גבוה מאוד כ- 35-40%4,5,6. העובדה כי כ 10% של סדרי טיפול נמרץ ו- 23% מהמטופלים בטיפול נמרץ הזקוקים להנשמה נובע ARDS מדגיש את הרלוונטיות למחקר נוסף בתחום זה.

מודלים בעלי חיים נמצאים בשימוש נרחב במחקר לבחון שינויים pathophysiologic ואופני טיפול פוטנציאלי עבור סוגים שונים של מחלות. בשל המורכבות של ARDS, יש אין יחיד במודל חיה כדי לחקות את המחלה, אבל דגמים שונים המייצגים היבטים שונים7. מודל ומבוססת אחד הוא הזרקת חומצה אולאית (OAI)-induced פגיעת ריאות. מודל זה שימש במגוון רחב של בעלי חיים, לרבות עכברים8, חולדות9, חזירים10, כלבים11כבשים12. חומצה אולאית היא חומצת שומן רוויה חומצת השומן הנפוץ ביותר בגוף של בני אדם בריאים13. . זה נוכחות פלזמה, קרום התא, רקמת שומן אנושי13. מבחינה פיזיולוגית, זה בטוח אלבומין בזמן זה מתבצע דרך מחזור הדם13. רמות גבוהות של חומצות שומן בתוך זרם הדם קשורים עם הלקויות השונות ואת חומרת כמה מחלות בקורלציה עם רמות חומצת שומן סרום13. חומצה אולאית ARDS-דגם פותחה בניסיון לשחזר ARDS הנגרמת על ידי תסחיף השומנים המתעצבת הטראומה חולים14. חומצה אולאית יש השפעה ישירה על מולדת החיסון רצפטורים הריאות13 ו גורמים להצטברות נויטרופילים15, מתווך דלקתיים ייצור16ולאחר מותו תא13. מבחינה פיזיולוגית, חומצה אולאית גורם hypoxemia מתקדם במהירות, עליית לחץ הדם בעורק ריאתי והצטברות של הריאות extravascular מים. יתר על כן, הוא יוצר תת לחץ דם עורקי, דיכאון שריר הלב7. החסרונות של מודל זה הן בצורך לגישה ורידים במרכז, הרלוונטיות מכניסטית מפוקפק, פוטנציאל התקדמות קטלני נגרם על-ידי hypoxemia מהירה ודיכאון הלב. היתרון של מודל זה לעומת דגמים אחרים הוא השימושיות בבעלי חיים קטנים וגדולים, הפארמצבטית חוקי של המנגנונים הקשורים pathophysiological ב- ARDS, תחילת ARDS חריפה לאחר הזרקה של חומצה אולאית, והיא האפשרות ללמוד מבודדת ARDS ללא דלקת מערכתית. כמו רבים אחרים אלח דם מודלים7. במאמר הבא, אנו לתת תיאור מפורט של הפגיעה ריאות חומצה אולאית-induced חזירים, לספק נתונים נציג כדי לאפיין את היציבות של הפשרות בתפקוד הריאות. ישנם פרוטוקולים שונים עבור פגיעת ריאות OAI-induced. הפרוטוקול מסופקים כאן הוא מסוגל באופן אמין לגרום לפציעה ריאות חריפה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הניסויים המתוארים כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית של המדינה טיפול בבעלי חיים (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, קובלנז, גרמניה; אישור מספר G14-1-077), נערכו בהתאם לקווים המנחים של החברה האירופית וגרמנית למדעים חיות מעבדה. הניסויים נערכו ומורדמת חזירים זכרים (sus scrofa דומסטיקה) בגיל 2-3 חודשים, שוקלת 27-29 ק ג.

1. הרדמה, צנרור, אוורור מכני

  1. ? מסתיר אוכל. במשך 6 שעות לפני ההרדמה כדי להפחית את הסיכון של שאיפה, אך לאפשר גישה חופשית למים כדי להפחית את הלחץ.
  2. עבור הרגעה, להזריק שילוב של קטאמין (מ ג ק ג-1) ו Azaperone (8 מ ג ק ג-1) בצוואר או לשריר העכוז של החזיר עם מחט להזרקה תוך שרירית (20 גרם) בעוד החיה נמצאת בתיבת בעלי חיים.
    התראה: שימוש בכפפות בעת עבודה עם החיה.
  3. להכניס צנתר וריד היקפיים (20 גרם) וריד האוזן לאחר חיטוי מקומי עם אלכוהול.
  4. להזריק פנטניל (4 µg ק ג-1), propofol (3 מ ג ק ג-1), atracurium (0.5 מ ג ק ג-1) דרך הווריד עבור אינדוקציה של הרדמה.
  5. כאשר החזיר עוצר נשימה, למקם אותו במצב פרקדן על האלונקה, לשתק אותו עם תחבושות.
  6. בניטור הרוויה בחמצן היקפיים (SpO2) מאת מסיכה החיישן באחת האוזניים או הזנב של החיה.
  7. לאוורר את החזיר עם מסיכה לכלבים ולמסתורין, במידה 2, עם שיא inspiratory לחץ מתחת 20 ס מ H2O, חיובי בסוף expiratory לחץ (ציוץ) של 5 ס מ H2O, קצב הנשימה של /min 14-16 ושבר של חמצן inspiratory (FiO2) של 1.0.
  8. נתחיל תקינות הפתרון אלקטרוליט מאוזן (5 mLkg-1 h-1), propofol (8-12 מ ג ק ג-1 h-1), פנטניל (0.1-0.2 מ ג ק ג-1 h-1) כדי לשמור על הרדמה.
  9. לצנרור, הכן צינור אנדוטרכאליות נפוצות מתאימים לבעל החיים (למשל., משקל של 25-30 ק"ג, קוטר פנימי של הצינור אנדוטרכאליות (ID) 6-7 מ מ) חמושים עם צינור אנדוטרכאליות introducer ו laryngoscope משותפת עם 4 להב Macintosh.
    הערה: שני אנשים נחוצים לצנרור.
  10. אדם 1: להוציא את הלשון עם יד אחת והקש את החוטם dorsally עם האחר.
  11. איש 2: הוספת laryngoscope, לקדם אותו כרגיל עד הגרון לעיניכם.
  12. משוך את laryngoscope ventrally כדי להמחיש את מיתרי הקול.
    הערה: לפעמים האפיגלוטיס "נדבק" גבעת הפלטין רך. במקרה זה, לגייס את זה עם קצה הצינורית.
  13. הוסף את הצינורית בתוך מיתרי ומשוך החוצה את introducer.
  14. לחסום את השרוול של הצינור עם מזרק עם 10 מ"ל של אוויר.
  15. לחבר את הצינור ההנשמה.
  16. בדוק אם למקם נכון את הצינור על ידי נשיפה רגילה של פחמן דו-חמצני (CO2) עם capnography ואוורור שווה שתי הריאות עם auscultation.
  17. להתחיל אוורור מכני (בנפח 6-8 מ"ל/ק"ג, חיובי להציץ 5 ס"מ H20, FiO2 לשמור רווית חמצן היקפיים (SpO2) בין 94-98%17, קצב נשימה כדי לשמור על הלחץ גאות קצה של פחמן דו-חמצני (etCO 2) בין 35-45 מ מ כספית).

2. אינסטרומנטציה

  1. . משכי את hindlegs עם תחבושות כדי למתוח את העור מעל אזור הירך catheterizing כלי הכרחי.
  2. להכין 3 מעילי פרווה introducer המחט של Seldinger, מזרק 10 מ"ל, מזרק 5 מ ל (5 Fr, 6 Fr, 8 Fr) עם צנתרים קטטר ורידי מרכזי עם 3 יציאות (7 Fr, 30 ס מ) עם guidewire ועם קטטר עורק הריאה (7,5 Fr, 110 ס מ).
  3. בנדיבות לחטא את האזור הירך עם חומר חיטוי העור החלת למחוק את הטכניקה.
  4. למלא לגמרי את קטטרים תמיסת מלח.
  5. במקום החללית האולטרסאונד על רצועה במפשעה וסריקה עבור כלי הירך.
  6. להפוך את המכשיר ב- 90° להמחיש באופן מלא עורק הירך ציר זמן.
  7. נקרר עורק, הירך הימני תחת אולטרסאונד בשורה ויזואליזציה עם המחט של Seldinger.
    הערה: יש דרכים שונות כדי לגשת לכלי הדם עם או בלי אולטרסאונד. מונחה אולטרה סאונד תעלות כלי הדם אין צורך עבור דגם זה.
  8. כאשר רוטט בהיר הדם זורם החוצה, להציג את החוט הדרכה ומשכו את המחט.
  9. דמיינו את וריד הירך, נקרר את הווריד תחת אולטרסאונד בשורה ויזואליזציה ושאיפה מתמדת עם המחט.
  10. כאשר דם ורידי aspirable, נתק את המזרק והכנס את החוט הדרכה.
  11. . משכי את המחט.
  12. בדוק את המיקום של החוטים עם אולטרסאונד.
  13. הכנס נדן introducer עורקים (5 Fr) ואת מרכזי בטכניקה של Seldinger (עבור פרטים על הטכניקה של Seldinger, עיין בשיטה שפורסמו18).
  14. חוזר הניקוב ובורידים בצד השני והכנס את מעילי פרווה introducer Seldinger´s בטכניקה, כפי שתואר לעיל (עורק 6 Fr, הווריד 8 Fr).
  15. לחבר את נדן introducer העורקים ואת מרכזי מתאים ציוד ניטור מערכת מתמר.
  16. לכייל את ניטור פולשניים נגד האווירה (אפס) על-ידי פתיחת 3-הדרך-stopcocks לאווירה והקש אפס הכל על המסך.
  17. חוזר 3-הדרך-stopcocks כדי למדוד את ספיקת הדם.
  18. בניטור ספיקת הדם.
  19. מקם כל הלחץ מתמרים בשיאה של אטריום ימין.
  20. להחליף את העירוי. התנגשות כאבי ראש (8-12 מ ג ק ג-1 h-1), פנטניל (0.1-0.2 מ ג ק ג-1 h-1) לאחת היציאות של קו ורידי מרכזי כדי לשמור על הרדמה.

3. מרביים במדידת לחץ החמצן החלקי (pO2)

הערה: את המדידה של פו2 עם החללית פו מרביים2-מדידה אינה חובה אלא עוזר להמחיש את השינויים בזמן אמת ב- pO2.

  1. פתח את תוכנת NeoFox מציג ' ולחץ על ' אפשרויות'.
  2. בחר בכרטיסיה כיול ולחץ על לחצן כיול פתוח .
  3. בחר קובץ כיול ולחץ פתוח ולא להוריד.
  4. לאשר את החלון המוקפץ על ידי לחיצה על כן.
  5. פתח את הדיאלוג אפשרויות .
  6. בחר בכרטיסיה כיול ולחץ על כיול בנקודה אחת.
  7. הזן 21% בשטח חמצן וטמפרטורה בתחום טמפרטורה.
  8. לחץ על השתמש טאו הנוכחי להוריד. לאחר מכן, לאשר את החלון המוקפץ על ידי לחיצה על כן.
  9. את הגשוש למדידות מרביים של פו2 דרך נדן introducer העורק השמאלי.

4. החדרת קטטר עורק הריאה

  1. בדוק את הבלון של עורק הריאה קטטר על הנזק.
  2. להתחבר למערכת מתמר מתאימים ציוד ניטור.
  3. כיילו את לחץ הדם בעורק ריאתי ניטור נגד האווירה (אפס) על-ידי פתיחת 3-הדרך-צימוד האווירה ואת העיתונות אפס על המסך.
  4. חוזר 3-הדרך-צימוד כדי למדוד את לחץ הדם בעורק ריאתי.
  5. בניטור לחץ עורקי ריאתי.
  6. הכנס את הצנתר עורק הריאה דרך נדן introducer ורידי שמאל (בלון מנוכה המחירים).
  7. כאשר הקטטר עורק הריאה עבר דרך נדן introducer, לנפח את הבלון עם 1 מ"ל של אוויר.
  8. לקדם הקטטר עורק הריאה ונטר את ואת טיפוסי (כלי ורידים העלייה הימנית, החדר הימני, ארטריה ריאתי, לחץ ריאתי טריז נימי). השטחת קצה את הבלון ואת הסימון, אם זה אפשרי לרוקן דם דרך כל היציאות של הקטטר עורק הריאה.
    הערה: לקבלת הוראות מפורטות על איך להכניס קטטר עורק הריאה, עיין הפרסום הקודם19.

5. אינדוקציה של פגיעת ריאות

  1. להכין פתרון חומצה אולאית: 0.1 mL ק ג-1 חומצה אולאית 20 מ"ל מזרק ולחברו ל 3-דרך-צימוד.
  2. לקחת 2 מ"ל של דם במזרק נוסף של 20 מ"ל ולהוסיף תמיסת מלח הנפח הכולל של 20 מ ל שני מזרקים.
  3. לחבר את המזרק השני גם 3-הדרך-צימוד.
    התראה: להשתמש בכפפות עור הגנה העין בעת עבודה עם חומצה אולאית.
  4. להכין נוראדרנלין (0.1 mg/mL) עבור תקינות, בולוס הזרקה (10 µg/mL).
  5. חבר את משאבת מזרק נוראדרנלין לאחת היציאות של הקטטר ורידי מרכזי מבלי להפעיל את זה.
  6. להתחיל את פו מרביים2-מדידה.
  7. לפני אינדוקציה של פגיעה ריאות, להקליט את הערכים (הבסיסית) של כל הפרמטרים הרלוונטיים.
  8. מוגדר ה FאניO-2 1.0, לערוך תרגיל גיוס של הריאות (מישור לחץ 40 ס"מ H2O עבור 10 s).
  9. 3-הדרך-צימוד להתחבר ליציאה הפרוקסימלית של הקטטר עורק הריאה.
  10. לערבב את חומצה אולאית, תערובת דם/תמיסת מלח ביסודיות באמצעות הזרקה שוב ושוב מאחד מזרק לתוך האחר באמצעות 3-הדרך-צימוד ולשמור על ערבוב כל הזמן.
  11. כשזה אמולסיה הומוגנית, הכנס 2 מ של האמולסיה ולהמשיך לערבב.
    הערה: אם ערבוב מופסק, האמולסיה ייתכן נפרדים lipophilic, חלק הידרופילית.
  12. מקרוב לנטר את ספיקת הדם לאחר ההזרקה של חומצה אולאית ולשמור את נוראדרנלין בהישג יד. במידת הצורך, תן נוראדרנלין בולוס הזרקה (10 – 100 µg) או תקינות כדי לשמור על לחץ הדם הממוצע מעל 60 מ מ כספית.
  13. לחזור על פעולת ההזרקה של 2 מ של הפתרון כל 3 דקות עד ללחץ חלקי עורקי חמצן (פאו2) / FiO2-יחס הוא מתחת 200 מ מ כספית.
  14. אם המזרק ריק לפני פאו2/FiO2-יחס בין 100 ו-200 מ מ כספית, להכין 2 מזרקים יותר כפי שמתואר בשלב 5.1.
  15. המתן 30 דקות ולהעריך מחדש את פאו2/FiO2-יחס. אם זה עדיין יותר מ-200 מ מ כספית, חזור על השלבים 5.5-5.8 עד פאו-2-/FiO-2-יחס נופל בין 100 ו-200 מ מ כספית.
  16. אם פאו-2-/FiO-2-היחס הוא בין 100 ל- 200 מ מ כספית, לחכות 30 דקות ולבדוק שוב.
  17. אם הוא מתמשך מתחת 200 מ מ כספית להתחיל ניסוי/טיפול, אחרת להכין 2 מזרקים יותר כפי שמתואר בשלב 5.1, חזור על השלבים 5.5-5.9.
  18. הגדר האוורור על פי ההצעות לרשת ARDS20.

6. סוף הניסוי, המתת חסד

  1. הכנס 0.5 מ ג פנטניל בנוסף כדי הרדמה רציפה ולחכות 5 דק להזריק 200 מ"ג כאבי ראש ו 40 mmol אשלגן כלורי כדי להרדימו בהרדמה עמוקה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

פאו-2-/FiO-2-יחס פוחתת לאחר יישום fractionated של חומצה אולאית (איור 1). במסגרת המחקר הציג, 0.185 ± 0.01 מ ל ק ג-1 חומצה אולאית היה הכרחי עבור אינדוקציה הפגיעה ריאות. כל בעלי החיים הראה של חמצון לקוי לאחר אינדוקציה של פגיעה בריאה, עם זנים בזמנו עוד קורס. בחיה 1 ו- 3, נותרה ברמה אחת עם תנודות קטנות; בחיים 2, שאנו צופים גידול ראשוני, ולאחריו ירידה בקצה, בעוד החיה 4 מראה עלייה מתמדת. ובכל זאת, אנחנו מוצאים ליקוי מסומן חמצון בכל בעלי 4 לאחר 6 שעות. לכן, זה הכרחי כדי לעקוב מקרוב אחר פאו-2-/FiO-2-יחס תוך גרימת הפגיעה ריאות. אנו משתמשים של פו מרביים2-מדידה בדיקה כדי לפקח על הירידה פאו2 בזמן אמת21. אפשרות אחרת היא לקחת דגימות דם עורקי רגיל גז מעת SpO2 מתחיל להפיל. חיות שטופלו הרכב (5 ו- 6), יש ירידה בפאו-2-/FiO-2-יחס.

הירידה פאו-2-/FiO-2-יחס הוא הוקרב על ידי עלייה בלחץ ריאתי עורקי (PAP), אשר בדרך כלל נשאר גבוה למשך שארית הניסוי (איור 2). דומה לפאו-2-/FiO-2-יחס, לפעמים תלוי ביום קצת. בחיה אחת (חיה 3), MPAP נשאר ברמה זו לאחר מכן; ב שני בעלי חיים (בעלי חיים 1 ו-4), זה נפל קצת; בחיה אחת (חיה 2), הוא נפל בתחילה לעלות אחר כך. בחיות שטופלו הרכב (5 ו- 6), MPAP לא לשנות במהלך הניסוי.

פגיעת ריאות הוא גם לזיהוי חזותי של ריאות נלקחה החוצה לאחר מותו של החיה. איור 3 מראה הריאות נציג של חזיר עם פציעה OAI-induced ריאות לאחר המתת החסד. פרוסות היסטולוגית, מעובד על-פי פרסומים קודמות22, מכתשי בצקת ושטפי הם גלויים (איור 4).

Figure 1
איור 1 : פיתוח של פאו 2 /FiO 2 -יחס במהלך 6 שעות לאחר הזרקת חומצה אולאית 4 חזירים למופת וחזירים 2 מטופלים עם הרכב. (א). נציג מתווה מציג ערכים יציבים עם תנודות קטנות עלייה ראשונית (חיות 1 ו- 3), ואחריו (חיה 2) ירידה או עלייה מתמדת (חיה 4). הרכב מטופל חזירים (בעלי חיים 5 ו- 6) להציג גרסא חדשה לאורך זמן. (ב)-סטיית תקן ומרושע עבור כל בעלי החיים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

Figure 2
איור 2 : פיתוח בלחץ רשע עורק הריאה (MPAP) במהלך 6 שעות לאחר הזרקת חומצה אולאית 4 חזירים למופת וחזירים 2 מטופלים עם הרכב. (א). נציג מתווה מציג עלייה הראשונית של כל החיות 4. בחיה אחת (חיה 3), MPAP נשאר ברמה זו לאחר מכן; ב שני בעלי חיים (בעלי חיים 1 ו-4), זה נפל קצת; בחיה אחת (חיה 2), הוא נפל בתחילה לעלות אחר כך. הרכב מטופל חזירים (בעלי חיים 5 ו- 6) להציג גרסא חדשה לאורך זמן. (ב)-סטיית תקן ומרושע עבור כל בעלי החיים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 : הריאות לאחר ההזרקה של חומצה אולאית. תמונה של הריאות 6 שעות לאחר ההזרקה של חומצה אולאית. אזורים hemorrhagic גלויים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 : תמונות היסטולוגית של פגיעת ריאות לאחר הזרקת חומצה אולאית. הריאות היו קבוע בפורמלין 10% פרפין חלוקתה, צביעת haematoxylin/אאוזין. תמונה הגדלה: 10 X. (א)-מכתשי בצקת. (ב). דימום. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

חיה 1 חיה 2 חיה 3 בעלי חיים 4 חיה 5 חיה 6
משקל הגוף [kg] 27 28 27 27 27 29
האונה הימנית רטוב [g] 96 83 116 116 60 44
יבש האונה הימנית [g] 14 13 13 11 11 9
רטוב--יבש 6,9 6,4 8,9 10,5 5, 5 4, 9

טבלה 1: טבלה זו מציגה את המשקל של חיות, משקל רטוב, משקל יבש רטוב על יבש-יחס-של האונה הימנית של הריאות החיה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מאמר זה מתאר שיטה אחת של חומצה אולאית-induced ריאות פגיעה כמודל ללמוד היבטים שונים של ARDS חמורה. ישנם גם פרוטוקולים אחרים עם אמולסיות שונות, באתרי הזרקה שונים בטמפרטורות שונות של אמולסיה23,24,25,26,27,28 ,29. השיטה שלנו מציע יציב הדירים הידרדרות בתפקוד הריאות. כמו ההשפעה של חומצה אולאית הוא המינון תלוי, יש צורך להגדיר את הסף בודדים פאו2/FiO2-יחס, בהתאם הרצוי ללמוד, ולמצוא את המינון הדרוש של חומצה אולאית כדי להשיג את היחס הזה.

כאשר משתמשים בשיטה זו, ישנם כמה מלכודות. הראשון הוא lipophilicity של חומצה אולאית. לשמור את זה emulsified בתערובת דם/תמיסת מלח, זה הכרחי ברציפות לערבב את זה. בעיה נוספת היא השינוי הפתאומי של ספיקת הדם לאחר ההזרקה של חומצה אולאית. ישירות לאחר ההזרקה של חומצה אולאית, PAP ערכים יכול להגדיל בפתאומיות את יותר מ- 60 מ מ כספית, אשר עלולה לגרום את ההחרפה והמודינמיקה פתאומי ומותו של החיה. לכן, זה הכרחי לשמור על תרופות הצלה מספיק, למשל, נוראדרנלין, מוכן, בהישג יד. ובכל זאת, ההחרפה והמודינמיקה לפעמים גורמת מוות פתאומי של החיה אשר ניתן. מהמלכודת האחרון הוא תוצר לוואי של חומצה אולאית. בדומה ARDS אנושי, זמן תחילת התסמינים עשויים להשתנות וזה לא אפשרי לחזות בדיוק כמה חומצה אולאית יש צורך בחזיר נתון אינדוקציה של פגיעת ריאות, ולא לחזות את השפעת מינון נתון על פאו-2-/FiO-2-יחס. פאו-2-/FiO-2-יחסי יכול להיות שההצלחה כמעט; אבל הם אולי גם לשפר או ירידה נוספת. זה מוצג באיור1. פעם אחת את פאו2/FiO2-היחס הוא בין 100 ל- 200 מ מ כספית ציוץ ≥ 5 ס"מ H2O, אנחנו דורשים חמצון להישאר לקוי, מתחת לסף זה עבור יותר מ 30 דקות בדרך כלל, פאו2/FiO2 נשאר יחסית קבוע במהלך הזמן הזה, אבל זה ייתכן ירידה נוספת. לעתים רחוקות, ואפילו שיפור אפשרי, להגיע ערכים מעל 200 מ מ כספית. בנסיבות אלה, נדרש יותר חומצה אולאית.

אינדוקציה הפגיעה הריאה על ידי חומצה אולאית יש מגבלות מסוימות. החיסרון העיקרי הוא הצורך לגישה ורידים במרכז, אשר עשויה להיות מאתגרת במיוחד אצל חיות קטנות. נוספת היא השאלה על הרלוונטיות מכניסטית של מודל זה. חומצה אולאית ARDS-דגם פותחה בניסיון לשחזר ARDS עקב תסחיף השומנים המתעצבת הטראומה חולים14. אבל טראומה הוא רק סיבתי כ 10% של המקרים ARDS30 , או לא לשתף גורמים אחרים כמו אלח דם או דלקת ריאות באותו המנגנון הוא עדיין תחת הדיון. החיסרון הסופי של מודל זה חזיר של ARDS היא מכשור מורכב ניסיון קליני על מנת לתחזק בהרדמה ובשפתיים חיות גדולות עם שינויים פתאומיים בגרימת. לכן, רק חוקרים בעלי ניסיון ברפואה גדולים בעלי חיים למחקר וטיפול נמרץ צריך לעבוד עם המודל הזה או לפחות מקרוב לפקח על חוקרים לתקלה.

עם זאת, ישנם יתרונות ברורים במודל זה. היא מייצרת את השינויים פיפטות בסיסי של ARDS האנושי – ריאה דלקתיות פציעה בשינויים פרמאביליות, ליקוי ב מכניקה exchange וריאות גז – טוב מאוד ועם הפארמצבטית טוב7,31. זה עושה את זה מעולה למודלים אחרים שאין בדרך כלל אחד או יותר מהאפקטים פיפטות. חומרים פעילי שטח דלדול על ידי שטיפה גורם שינויים אפיתל רק קצת מכתשי7,19 ו ליפופוליסכריד המינהל, מודל אלח דם, בדרך כלל גורם רק שינויים מינימאליים של המכשול מכתשי-נים7. הזרקת חומצה אולאית הוא ריאלי בבעלי חיים גדולים וקטנים, כך ניתן להשתמש במעבדות שונות המשתמשות חייתיים8,9,10,12. שלישית, היא לא רק מחקה את השלב המוקדם של ARDS, אלא גם את השלבים מאוחר יותר עם התצהיר של הפיברין על פני השטח מכתשי ה16. יתר על כן, כאשר באמצעות חיות גדולות, זה ניתן להשתמש ופיקוח קליני ממושך ומכשור שאינה זמינה לחלוטין בבעלי חיים קטנים. זה דומה מצבם של ארונית הגדרת רופאים נמרץ אשר משמשות, ובכך מאפשר גישה נוחה יותר עבור קלינאים לשיטה זו והקלה ביישום מהיר באלגוריתמים טיפול.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

כל המחברים לחשוף לא כספיים או אחרים ניגוד אינטרסים.

Acknowledgments

המחברים רוצה להודות דאגמר Dirvonskis לתמיכה טכנית מצוינת.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3-way-stopcock blue Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden 394602
3-way-stopcock red Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden 394605
Atracurium Hikma Pharma GmbH , Martinsried 4262659
Canula 20 G Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain 301300
Datex Ohmeda S5 GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland
Desinfection Schülke & Mayr GmbH, Germany 104802
Endotracheal tube Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia 112482
Endotracheal tube introducer Rüsch 5033062
Engström Carestation GE Heathcare, Madison USA
Fentanyl Janssen-Cilag GmbH, Neuss
Gloves Paul Hartmann, Germany 9422131
Incetomat-line 150 cm Fresenius, Kabi Germany GmbH 9004112
Ketamine Hameln Pharmaceuticals GmbH
Laryngoscope Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia 671067-000020
Logical pressure monitoring system Smith- Medical Germany GmbH MX9606
Logicath 7 Fr 3-lumen 30cm Smith- Medical Germany GmbH MXA233x30x70-E
Masimo Radical 7 Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA
Mask for ventilating dogs Henry Schein, Germany 730-246
Neofox Kit Ocean optics Largo, FL USA NEOFOX-KIT-PROBE
Norepinephrine Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH 73016
Oleic acid Applichem GmbH Darmstadt, Germany 1,426,591,611
Original Perfusor syringe 50ml Luer Lock B.Braun Melsungen AG, Germany 8728810F
PA-Katheter Swan Ganz 7,5 Fr 110cm Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA 744F75
Percutaneous sheath introducer set 8,5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport Arrow international inc. Reading, PA, USA AK-07903
Perfusor FM Braun B.Braun Melsungen AG, Germany 8713820
Potassium chloride Fresenius, Kabi Germany GmbH 6178549
Propofol 2% Fresenius, Kabi Germany GmbH
Saline B.Braun Melsungen AG, Germany
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem Sonosite Bothell, WA, USA
Stainless Macintosh Size 4 Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia 670000
Sterofundin B.Braun Melsungen AG, Germany
Stresnil 40mg/ml Lilly Germany GmbH, Abteilung Elanco Animal Health
Syringe 10 mL Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain 309110
Syringe 2 mL Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain 300928
Syringe 20 mL Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain 300296
Syringe 5 mL Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain 309050
venous catheter 22G B.Braun Melsungen AG, Germany 4269110S-01

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ashbaugh, D. G., Bigelow, D. B., Petty, T. L., Levine, B. E. Acute respiratory distress in adults. The Lancet. 2 (7511), 319-323 (1967).
  2. Brower, R. G., et al. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. The New England Journal of Medicine. 342 (18), 1301-1308 (2000).
  3. Briel, M., et al. Higher vs lower positive end-expiratory pressure in patients with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: systematic review and meta-analysis. JAMA. 303 (9), 865-873 (2010).
  4. Bellani, G., et al. Epidemiology, Patterns of Care, and Mortality for Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome in Intensive Care Units in 50 Countries. JAMA. 315 (8), 788-800 (2016).
  5. Chiumello, D., et al. Respiratory support in patients with acute respiratory distress syndrome: an expert opinion. Critical Care. 21 (1), 240 (2017).
  6. Barnes, T., Zochios, V., Parhar, K. Re-examining Permissive Hypercapnia in ARDS: A Narrative Review. Chest. , (2017).
  7. Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. Animal models of acute lung injury. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (3), 379-399 (2008).
  8. Kobayashi, K., et al. Thromboxane A2 exacerbates acute lung injury via promoting edema formation. Scientific Reports. 6, 32109 (2016).
  9. Tian, X., Liu, Z., Yu, T., Yang, H., Feng, L. Ghrelin ameliorates acute lung injury induced by oleic acid via inhibition of endoplasmic reticulum stress. Life Sciences. , (2017).
  10. Kamuf, J., et al. Endexpiratory lung volume measurement correlates with the ventilation/perfusion mismatch in lung injured pigs. Respiratory Research. 18 (1), 101 (2017).
  11. Du, G., Wang, S., Li, Z., Liu, J. Sevoflurane Posttreatment Attenuates Lung Injury Induced by Oleic Acid in Dogs. Anesthesia & Analgesia. 124 (5), 1555-1563 (2017).
  12. Prat, N. J., et al. Low-Dose Heparin Anticoagulation During Extracorporeal Life Support for Acute Respiratory Distress Syndrome in Conscious Sheep. Shock. 44 (6), 560-568 (2015).
  13. Goncalves-de-Albuquerque, C. F., Silva, A. R., Burth, P., Castro-Faria, M. V., Castro-Faria-Neto, H. C. Acute Respiratory Distress Syndrome: Role of Oleic Acid-Triggered Lung Injury and Inflammation. Mediators of Inflammation. 2015, (2015).
  14. Schuster, D. P. ARDS: clinical lessons from the oleic acid model of acute lung injury. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 149 (1), 245-260 (1994).
  15. Goncalves-de-Albuquerque, C. F., et al. Oleic acid induces lung injury in mice through activation of the ERK pathway. Mediators of Inflammation. 2012, 956509 (2012).
  16. Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. Large-animal models of acute respiratory distress syndrome. The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1331-1339 (2012).
  17. O'Driscoll, B. R., et al. BTS guideline for oxygen use in adults in healthcare and emergency settings. Thorax. 72, Suppl 1 90 (2017).
  18. Ettrup, K. S., et al. Basic surgical techniques in the Gottingen minipig: intubation, bladder catheterization, femoral vessel catheterization, and transcardial perfusion. Journal of Visualized Experiments. (52), 2652 (2011).
  19. Russ, M., et al. Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS). Journal of Visualized Experiments. (115), 53610 (2016).
  20. Brower, R. G., et al. Higher versus lower positive end-expiratory pressures in patients with the acute respiratory distress syndrome. The New England Journal of Medicine. 351 (4), 327-336 (2004).
  21. Hartmann, E. K., et al. Influence of respiratory rate and end-expiratory pressure variation on cyclic alveolar recruitment in an experimental lung injury model. Critical Care. 16 (1), (2012).
  22. Hartmann, E. K., et al. Inhalation therapy with the synthetic TIP-like peptide AP318 attenuates pulmonary inflammation in a porcine sepsis model. BMC Pulmonary Medicine. 15, 7 (2015).
  23. Julien, M., Hoeffel, J. M., Flick, M. R. Oleic acid lung injury in sheep. Journal of Applied Physiology. 60 (2), 433-440 (1986).
  24. Wiener-Kronish, J. P., et al. Relationship of pleural effusions to increased permeability pulmonary edema in anesthetized sheep. Journal of Clinical Investigation. 82 (4), 1422-1429 (1988).
  25. Yahagi, N., et al. Low molecular weight dextran attenuates increase in extravascular lung water caused by ARDS. American Journal of Emergency Medicine. 18 (2), 180-183 (2000).
  26. Eiermann, G. J., Dickey, B. F., Thrall, R. S. Polymorphonuclear leukocyte participation in acute oleic-acid-induced lung injury. The American Review of Respiratory Disease. 128 (5), 845-850 (1983).
  27. Townsley, M. I., Lim, E. H., Sahawneh, T. M., Song, W. Interaction of chemical and high vascular pressure injury in isolated canine lung. Journal of Applied Physiology. 69 (5), 1657-1664 (1990).
  28. Young, J. S., et al. Sodium nitroprusside mitigates oleic acid-induced acute lung injury. The Annals of Thoracic Surgery. 69 (1), 224-227 (2000).
  29. Katz, S. A., et al. Catalase pretreatment attenuates oleic acid-induced edema in isolated rabbit lung. Journal of Applied Physiology. 65 (3), 1301-1306 (1988).
  30. El-Haddad, H., Jang, H., Chen, W., Soubani, A. O. Effect of ARDS Severity and Etiology on Short-Term Outcomes. Respiratory Care. 62 (9), 1178-1185 (2017).
  31. Wang, H. M., Bodenstein, M., Markstaller, K. Overview of the pathology of three widely used animal models of acute lung injury. European Surgical Research. 40 (4), 305-316 (2008).

Tags

רפואה בעיה 140 ARDS פגיעת ריאות חומצה אולאית חזיר המודל החייתי שיטת
הזרקת חומצה אולאית חזירים כמודל עבור תסמונת מצוקה נשימתית חריפה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kamuf, J., Garcia-Bardon, A.,… More

Kamuf, J., Garcia-Bardon, A., Ziebart, A., Thomas, R., Rümmler, R., Möllmann, C., Hartmann, E. K. Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome. J. Vis. Exp. (140), e57783, doi:10.3791/57783 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter